ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS

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1 ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS Engenharia Civil 5 a Série Resistência dos Materiais Aplicados a Construção Civil A atividade prática supervisionada (ATPS) é um procedimento metodológico de ensino-aprendizagem desenvolvido por meio de um conjunto de etapas programadas e supervisionadas e que tem por objetivos: Favorecer a aprendizagem. Estimular a corresponsabilidade do aluno pelo aprendizado eficiente e eficaz. Promover o estudo, a convivência e o trabalho em grupo. Desenvolver os estudos independentes, sistemáticos e o autoaprendizado. Oferecer diferentes ambientes de aprendizagem. Auxiliar no desenvolvimento das competências requeridas pelas Diretrizes Curriculares Nacionais dos Cursos de Graduação. Promover a aplicação da teoria e conceitos para a solução de problemas práticos relativos à profissão. Direcionar o estudante para a busca do raciocínio crítico e a emancipação intelectual. Para atingir esses objetivos a ATPS propõe um desafio e indica os passos a serem percorridos ao longo do semestre para a sua solução. A sua participação nessa proposta é essencial para que adquira as competências e habilidades requeridas na sua atuação profissional. Aproveite essa oportunidade de estudar e aprender com desafios da vida profissional. AUTORIA:.

2 Pág. 2 de COMPETÊNCIAS E HABILIDADES Ao concluir as etapas propostas neste desafio, você terá desenvolvido as competências e habilidades que constam nas Diretrizes Curriculares Nacionais descritas a seguir. Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à Engenharia. Identificar, formular e resolver problemas de Engenharia. Projetar e conduzir experimentos e interpretar resultados. Comunicar-se eficientemente nas formas escrita, oral e gráfica. Produção Acadêmica Relatórios parciais, com os resultados obtidos nas atividades realizadas nas Etapas 1 e 2 que são: (i) Relatório do Teste de Tensão Normal, (ii) Relatório do Teste da Tensão de Cisalhamento, e (iii) Relatório sobre a Ponte Qingdao Relatório sobre os Procedimentos Utilizados para a Confecção da Ponte de Macarrão na Etapa 3. Apresentação do protótipo na Etapa 4 e Relatório Final de conclusão. Participação Para a elaboração dessa atividade, os alunos deverão previamente organizar-se em equipes entregar seus nomes, RAs e s ao professor da disciplina. Essas equipes serão mantidas durante todas as etapas. Padronização O material escrito solicitado nessa atividade deve ser produzido de acordo com as normas da ABNT 1, com o seguinte padrão: em papel branco, formato A4; com margens esquerda e superior de 3cm, direita e inferior de 2cm; fonte Times New Roman tamanho 12, cor preta; espaçamento de 1,5 entre linhas; se houver citações com mais de três linhas, devem ser em fonte tamanho, com um recuo de 4cm da margem esquerda e espaçamento simples entre linhas; com capa, contendo: nome de sua Unidade de Ensino, Curso e Disciplina; nome e RA de cada participante; título da atividade; nome do professor da disciplina; cidade e data da entrega, apresentação ou publicação. 1 Consultar o Manual para Elaboração de Trabalhos Acadêmicos. Unianhanguera. Disponível em: <

3 Pág. 3 de DESAFIO Ao final do desafio a equipe deverá apresentar uma ponte construída com macarrão, na qual experimentará diversas situações de aplicação de carga. O desafio é importante para que o grupo organize-se em suas decisões, avaliando e considerando conceitos importantes intrínsecos a Resistência dos Materiais interligados a um Projeto Mecânico de pequena escala e na organização de um concurso final. Objetivo do desafio O objetivo do desafio é a concretização de um projeto de ponte de macarrão, findando a um concurso de pontes de macarrão entre os grupos, oportunizando assim, a aplicação e a familiarização dos conceitos de Resistência dos Materiais. ETAPA 1 (tempo para realização: 05 horas) Aula-tema: conceitos de tensão. Essa atividade é importante para compreender sobre a tensão normal. O propósito desta Etapa é elucidar noções de dimensionamento da tensão normal para com o material que será utilizado neste projeto, que nesse caso é o macarrão. O estudo desta etapa é imprescindível para atingir os objetivos propostos. Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos. PASSOS Passo 1 (Equipe) Assistir ao vídeo Como construir uma ponte, para poder refletir sobre os diversos aspectos que devem ser observados numa construção de uma ponte convencional. Após esse vídeo, poderá entender a função do macarrão como material básico. Site sugerido para a pesquisa: Como construir uma ponte. Disponível em: < /edit >. Acesso em: 29 mar. de Passo 2 (Equipe) Pesquisar em artigos e/ou reportagens sobre a maior ponte do mundo inaugurada na China no ano de Com os dados da pesquisa, fazer um relatório, elucidando sobre as etapas e tempo de construção, preço, cargas admissíveis, profundidade e extensão dimensão das pilastras e outros fatores que sejam relevantes num projeto de resistência de materiais para a construção civil. Esse relatório deverá ser entregue ao professor no final do primeiro bimestre com o nome Relatório sobre a Ponte Qingdao.

4 Pág. 4 de Figura 1 A maior Ponte do mundo durante sua construção. Fonte: Site sugerido para pesquisa: China inaugura maior ponte do mundo sobre o mar. 20. Disponível em: Acesso em: 24 de abr. de Passo 3 (Equipe) Pesquisar sobre os diversos tipos de pontes e suas características: estruturas, funcionalidades e extensões. Site sugerido para a pesquisa: Como funciona uma ponte. 20. Disponível em: < Acesso em: 2 de abr. de Passo 4 (Equipe) Escolher quatro tipos de macarrões compridos distintos (tipos espaguete) onde se pode variar a espessura e/ou composições.

5 Passo 5 (Equipe) Pág. 5 de Dimensionar a área da seção transversal (em metros quadrados) com o auxílio de um micrômetro. Isso deverá ser feito para cada macarrão escolhido do passo 1. Lembre-se de que esse passo poderá ser realizado num Laboratório de Metrologia, Materiais ou de Física de sua unidade. Passo 6 (Equipe) Analisar a Figura 2 e realizar os seguintes procedimentos no Laboratório: 1. Colocar o macarrão (M) nas presilhas de um suporte universal(p). O ideal é que na parte onde segurará o macarrão, contenha um filme emborrachado no qual promoverá uma homogeneização da tensão pelo aumento da área de contato nas garras das presilhas. 2. Submeter ao macarrão, depois de preso, cargas conhecidas crescentes (F) até que ocorra a ruptura. Se possível, adotar o mesmo procedimento do revestimento de borracha do item anterior. 3. Calcular a tensão normal no momento da ruptura (tensão última), levando em conta a área da seção transversal do macarrão escolhido. Figura 2 Sistema de Carregamento nos Macarrões/Teste de Tração Fonte: Original do Autor.

6 Passo 6 (Equipe) Pág. 6 de Relatar e discutir os resultados obtidos no Passo 5, realizando assim, o Relatório do Teste de Tensão Normal junto com o relatório da Ponte Qingdao, entregando para o professor ao final do primeiro bimestre. ETAPA 2 (tempo para realização: 05 horas) Aula-tema: Tensão de Cisalhamento e Esmagamento. Essa atividade é importante para compreender sobre a tensão de cisalhamento. O Propósito desta etapa do desafio é o dimensionamento da tensão de cisalhamento no macarrão e suas possíveis relações com a tensão normal, já vista na etapa anterior. Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos. PASSOS Passo 1 Pesquisar sobre tensão última, tensão admissível e tensão de cisalhamento. Essa pesquisa oferece subsídios para que você obtenha conhecimento com os termos utilizados. Site sugerido para a pesquisa: FOZ, UNIOESTE,Resistência dos Materiais. 20. Disponível em: < Acesso em: 28 de abr. de Passo 2 Observar o esquema de teste mostrado na Figura 2, e montar o dispositivo.

7 Pág. 7 de Figura 3 Sistema de Carregamento nos Macarrões/Teste de Tração Fonte: Original do Autor. Passo 3 Prender o macarrão(m) nas presilhas (P) de dois suportes universais alinhados. Colocar um carregamento de forças de maneira uniforme ao longo do macarrão (ver Figura 2), a fim de que este possa sofrer uma ruptura de cisalhamento duplo rasante tangencial às presilhas. Passo 4 Calcular a tensão última de cisalhamento para cada caso, lembrando que a ruptura cisalhante deverá ser dupla e simultânea. Em casos assim, devemos considerar que as áreas devem ser somadas para os cálculos. Passo 5 Comparar os valores desta Etapa (02), com os valores da Etapa anterior (01), verificando uma possível relação entre os valores. Dessa forma, pode-se formalizar os dados, realizando o Relatório do Teste da Tensão de Cisalhamento que deverá ser entregue ao professor no final do primeiro bimestre. ETAPA 3 (tempo para realização: 05 horas) Aula-tema: Relações entre os diagramas de esforço cortante e de momento fletor e diagramas de esforços solicitantes.

8 Pág. 8 de Essa atividade é importante para poder projetar e dimensionar o comportamento de uma ponte confeccionada com macarrão, utilizando, para esta finalidade, diagramas das forças atuantes. O Propósito desta atividade é poder, a partir do que foi testado nas Etapas 01 e 02, apontar quais os macarrões que atendem aos requisitos para fazer parte do projeto da confecção de uma ponte de até 1kg onde possa suportar o maior peso. Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos. PASSOS Passo 1 Pesquisar na Internet, livros, e revistas, sobre concursos de Pontes de Macarrão. Sites sugeridos para pesquisa PONTE DE MACARRÃO, Concurso universitário. Disponível em: < dit >. Acesso em: 26 abr Passo 2 Selecionar imagens, designs, de estruturas nas quais pode se basear para a construção de um protótipo que será utilizado para uma Apresentação Final na Etapa 04. Site sugerido para pesquisa Ponte de Macarrão Aguenta 400kg. Disponível em: Acesso em: 28 abr Figura 4 Modelo de Ponte de Macarrão Fonte:

9 Passo 3 Pág. 9 de Esboçar um desenho do projeto, lembrando que para que o projeto seja bem sucedido, a ponte deverá atender aos seguintes parâmetros: (i) ter maior comprimento possível (ii), suportar uma maior carga, (iii) e que a ponte possua uma massa de até 1kg. Passo 4 Relatar sobre os parâmetros utilizados, justificando os acessórios que deverão ser inseridos no projeto tais como apoios, treliças, reforços etc., lembrando que esses acessórios deverão também ser compostos unicamente por macarrão. ETAPA 4 (tempo para realização: 05 horas) Aula-tema: tensões principais em vigas. Conceito de flexão pura e composta. Conceito de módulo de e Conceito de fluxo de cisalhamento e distribuição de tensões transversais de cisalhamento em vigas. Essa atividade é importante para que o grupo possa aplicar os conceitos de vigas, e com isso inter-relacionar com os colegas da classe por meio de uma apresentação do projeto no concurso de pontes. O protótipo finalizado será submetido aos testes de cargas. O propósito desta Etapa é arguir sobre o projeto finalizado, mostrando as vantagens estruturais, design etc. e mostrar a carga admissível, concluindo sobre as tensões em vigas associadas à ponte construída. PASSOS Passo 1 Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos. Confeccionar a ponte, conforme o projeto que foi previamente elaborado pelo grupo. Neste passo é importante retomar todos os conceitos abordados nas Etapas 01, 02 e 03, para assegurar as melhores condições de confecção. Passo 2 Montar uma sequência breve de fotos, desenhos da elaboração do projeto, podendo ser em slides ou retroprojetores que deverá ser apresentada no dia do concurso. Passo 3 Submeter as pontes projetadas a diversas cargas. Será o grupo vencedor, o projeto daquela ponte que possuir a maior carga admissível, para tanto serão feitos testes para tal finalidade.

10 Passo 4 Pág. de Interpretar e relatar os aspectos positivos e negativos do projeto, comparado com as características estruturais dos outros grupos. Findando assim o Relatório Final que deverá ser entregue para o professor durante o final do segundo bimestre. Livro-texto da disciplina: HIBBELER, R.C. Resistência de Materiais. 1ª ed. São Paulo: Pearson, 2007.